计算机C语言程序与算法PPT教学课件

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2.2 简单算法举例
【例2.5】对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。 S1: 输入n的值 S2: i=2 S3: n被i除，得余数r S4:如果r=0，表示n能被i整除，则打印n“不是素数”，算法结束；否则执行S5 S5: i+1→i 改进： S6:如果i≤ sqrt(n)，返回S3；否则打印n“是素数”;然后算法结束
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2.5结构化程序
例2.22 将1到1000之间的素数打印出来。埃拉托色尼筛法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ··· ···
\
2 3 5 7 9 11 13 15 17 ··· ···
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ··· ···
i=i+1
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2.5结构化程序
将X1去掉（使X1＝0）
i=2
当i<sqrt(n)的整数部分
如果Xi未去掉，则将Xi+1到Xn间的全部是Xi倍数的数去掉
i=i+1
将Xi+1到Xn间的全部是Xi倍数的数去掉
否
是
Xi=0
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2.5结构化程序
j=i+1
j<=n
将能被Xi整除的Xj去掉
确实可以？
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2.4 怎样表示一个算法
算法的三种基本结构--循环结构 ②直到型（Until）循环
直到型循环实现5个数的打印 输出用传统流程图算法实现
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2.4 怎样表示一个算法
三种结构的共点： (1)只有一个入口 (2)只有一个出口. (3)结构内的每一部分都有机会被执行到 每一框内应有一条从入口到出口的路径通过 (4)结构内不能存在死循环

数据
关闭文件：使用fclose()函 数，关闭打开的文件
程序调试技巧和方法
单步调试：逐行执行代码， 观察变量值和程序状态
异常处理：使用try-catch 语句捕获和处理异常，避免
程序崩溃
代码审查：与他人共同审查 代码，发现潜在问题
断点调试：设置断点，逐 步执行代码，观察变量值
和程序状态
打印调试：在关键位置打 印变量值，观察程序状态
数组的定义：使用关键字 "int[]"、"char[]"等定义数
组
添加标题
数组的访问：通过数组下标 访问数组元素，下标从0开始
添加标题
数组的修改：可以通过数组 下标修改数组元素
数组的查找：可以使用查找 算法在数组中查找元素，如
二分查找、顺序查找等
字符串的处理和操作
字符串的定义：由字符组成 的序列，用双引号括起来
嵌套控制结构
概念：在一个控制 结构中嵌套另一个 控制结构
应用场景：循环嵌 套、条件嵌套等
语法：使用{}、() 等符号表示嵌套关 系
示例：for(int i=0;i<10;i++){if(i %2==0){...}}
函数和程序结构
函数的定义和调用
函数的定义：函数是完成特定任务的独立代码块，可以重复使用。 函数的调用：在程序中使用函数名和参数列表来调用函数。 函数的参数：函数可以接受参数，参数可以是变量、常量或表达式。 函数的返回值：函数可以返回一个值，返回值可以是任何类型的数据。
数据类型和运算 符
变量和常量
变量：在程序运行过程中可以改变的值
常量类型：整型、浮点型、字符型、布 尔型等
常量：在程序运行过程中不能改变的值

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❖ 练习： 求2+4+6+……+200的和。
2021/4/8
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❖例 求1-1/2+1/31/4+…+1/99-1/100。
2021/4/8
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❖例 对一个大于 或等于3的正整数， 判断它是不是一 个素数。
2021/4/8
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§2.4.3 用N-S流程图表示算法
传统流程图的弊端
传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线 的使用没有严格限制。因此，使用者可以不受限制地使 流程随意地转来转去，使流程图变得毫无规律。
通用灵活4
❖ 例2.2 对一个大于或等于3的正整数，判断它是
不是一个素数。
S1：输入n的值 S2：2=>i （i作为除数） S3：n被i除，得余数r S4：如果r=0，表示n能被i整除， 则打印n“不是素数”，算法结束； 否则执行S5 S5：i+1=>i S6：如果i≤n-1，返回S3；否则 打印 n “是素数”，然后结束。
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§2.4.6 用计算机语言表示算法
❖ 例（求5!）用C语言表示。
main( ) {int i，t; t=1; i=2; while(i<=5)
{t=t*i; i=i+1; } printf("%d"，t); }
2021/4/8
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§ 2.5 结构化程序设计方法
❖ (1) 自顶向下； ❖ (2) 逐步细化； ❖ (3) 模块化设计； ❖ (4) 结构化编码。
第2章 程序的灵魂——算法
❖ 2.1 算法的概念 ❖ 2.2 简单算法举例 ❖ 2.3 算法的特性 ❖ 2.4 怎样表示一个算法 ❖ 2.5 结构化程序设计方法 ❖ 总结

示例
实现二维数组的动态内存分配、模拟命令行参数传 递等。
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07
文件操作与数据处理
2024/3/26
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文件概述及文件类型指针
文件概述
文件是存储在外部介质上的数据集合， 是程序设计中重要的数据存储和处理 方式。
文件类型指针
C语言中，文件类型指针用于指向文件 的指针变量，通过文件指针可以实现对 文件的读写操作。
2024/3/26
指针定义及本质
指针是一种特殊类型的变量，它存储的是另 一个变量的内存地址，而不是值本身。
指针基本操作
包括指针的赋值、取值、指针算术运算、指 针比较等。
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指针作为函数参数传递
值传递与地址传递
通过值传递，函数接收参数的副本，对副本的修改不影响原始变量；通过地址传递，函 数直接操作原始变量的内存地址，可实现数据的修改。
介绍C语言编程的基本规范和风格，包括命名规则、 注释规则、缩进和空格的使用等。
2024/3/26
7
02
数据类型、运算符与表达式
2024/3/26
8
基本数据类型
01
整型（int）
02
浮点型（float、 double）
字符型（char）
03
04
布尔型（bool）
2024/3/26
9
变量与常量
变量
2024/3/26
3
C语言概述
C语言的历史与发展
介绍C语言的起源、发展历程以及在 计算机科学领域的重要地位。
C语言与高级语言的关系
探讨C语言与Java、Python等高级语 言之间的联系与区别，以及各自适用 的场景。
C语言的特点与优势
阐述C语言高效、灵活、可移植等特 点，以及在系统级编程、嵌入式开发 等领域的广泛应用。

由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语 言称为机器语言

第二时期——汇编语言

用人们比较习惯的符号来代替机器指令
程序设计基本概念
程序设计语言的发展历程

第三时期——高级语言

采用人们容易理解和记忆的符合和语句来代替原有 的指令，形成的这种更接近人类的语言 例如：Fortran、Cobol、Basic、Pascal、C、 C++、Java等
求两个整数的较大者？
#include <stdio.h> void main ( ) { int max(int x,int y); int a, b, c; int max(int x,int y) scanf ("%d,%d",&a,&b); { c=max (a,b); int z; printf ("max=%d",c); if (x>y) z=x; } else z=y; return (z); }
简单的C语言程序
计算机求解问题的过程

程序编写
#include<stdio.h> void main() { int a,b,sum; printf("please input two integer:"); scanf("%d %d",&a,&b); sum=a+b; printf("sum is %d \n",sum); }


注意
标准的程序必须有注释，注释不被执行
简单的C语言程序
简单C程序的结构和特点

注释

注释出现的位置 (1)程序开头——注目程序的名称、功能、思路、

C语言有很多种，如：Microsoft C、Turbo C、
Quick C、Borland C++、Visual C等。本课程通
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过Turbo C的环境来学习C语言。
C Programming Language
三、C程序格式和结构特点
例1.1 第一个程序 Hello,World!
/* example1.1 The first C Program*/
– 答疑时间：星期四 12：00～13：30 – 地点：鉴主-12楼-计算机技术研究所 – 第6周到第18周
考试
. C Programming Language
上机安排
地点：南湖计算中心机房
时间：待定 上机内容：随教学进度根据配套的实验书（ 上机调试每次课堂作业） 要求:
• 所有作业必须独立完成
• 作业必须经上机调试通过
. C Programming Language
开始
N=0
N<10吗?
Y
输入 X
X>=0吗? N N=N+1
N
结束
Y 输出 X
[例1.4] 输入10个数，求它们的平均值。
N=0, SUM=0 当N<10 输入X SUM=SUM+X N=N+1 AVER=SUM/10 输出AVER的值
. C Programming Language
定点法
数制转换
数值数据：二进制
浮点法
数据
西文：ASCII
非数值数据：编码 汉字：国标码
. C Programming Language
图形：……
有符定点整数
ds dn dn-1 dn-2 ……..

否则，把b的值赋给max； 第三步：输出max的值。
第19页/共45页
例1、从a,b中找出一个较大数赋给max。 (2) 传统流程图的算法描述如下：
第20页/共45页
Y max=a
开始 输入a,b a>b?
N max=b
输出max
结束
第21页/共45页
例1、从a,b中找出一个较大数赋给max。 (3) N-S流程图的算法描述如下：
N--S图表示算法的优点
• 比文字描述直观、形象、 易于理解； 比传统流程图紧凑易画。尤其是它废 除了流程线，整个算法结构是由各个 基本结构按顺序组成的，N--S流程图 中的上下顺序就是执行时的顺序。用 N--S图表示的算法都是结构化的算法， 因为它不可能出现流程无规律的跳转， 而只能自上而下地顺序执行。
第30页/共45页
§2.3 结构化程序设计方法
1、三种基本结构
Bohra和Jacopini提出了以下三种基本结 构： 顺序结构、选择结构、循环结构 用这三种基本结构作为表示一个良好算法 的基本单元。
第31页/共45页
三种基本结构的图示：
顺序结构
选择结构
第32页/共45页
循环结构的图示：
不
当型(While型)循环结构 直到型(Until型)循环
第15页/共45页
例： “打印x的绝对值 ”的算法可以用伪代 码表示为：
IF x is positive THEN print x
ELSE print -x
也可以用汉字伪代码表示：
若 x为正 打印 x
打印 -x
也可以中英文混用，如：
IF x print x
ELSE print -x
第16页/共45页

用于对二进制位进行操作。
编译器自动将一种数据类型转换为另一种数据类型。
自动类型转换
通过强制类型转换操作符将一种数据类型转换为另一种数据类型。
强制类型转换
03
程序流程控制
Chapter
依照代码的先后顺序执行，是最基本的程序流程结构。
顺序结构依照代码的顺序从上到下执行，每条语句依照出现的先后顺序执行，直到程序结束。
指针的算术运算
指针数组是指包含相同类型的指针元素的数组，可以通过数组索引访问各个指针，实现对数组元素的间接访问。
指针数组
使用malloc、calloc和realloc函数可以在运行时动态分配内存，这些函数返回一个指向分配内存的指针，可以通过该指针访问和操作内存。
使用free函数可以释放之前动态分配的内存，以避免内存泄漏。释放内存后，应将指针置为NULL，以避免野指针的产生。
打开文件
使用fclose()函数关闭已打开的文件，释放相关资源。
关闭文件
读取文件
使用fscanf()、fgets()等函数从文件中读取数据，并将其存储到变量中。
写入文件
使用fprintf()、fputs()等函数将数据写入文件中。
使用断点、单步执行等调试技能，检查程序中的错误和特殊。
使用try-catch语句或setjmp/longjmp函数，捕获和处理程序中的特殊情况。
C语言的发展经历了多个版本，从C89到C99再到C11，不断引入新的特性和标准。
C语言具有高效、可移植、可扩大性等特点，能够直接与硬件进行交互，合适开发操作系统、嵌入式系统、游戏、图形界面等。
01
02
C语言在计算机科学、电子工程、数学等领域有广泛应用，也是许多程序员入门的首选语言。

打印九九乘法表
使用嵌套的for循环打印九九乘法表。
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04
数组与字符串处理
2024/1/30
24
一维数组定义和操作
2024/1/30
01
一维数组定义
类型说明符 数组名
[常量表达式]；
02
一维数组初始化
在定义数组时对数 组元素赋以初值；
04
一维数组操作
包括赋值、输入输
03
出、排序、查找等
。
一维数组引用
do-while循环
与while循环类似，但至少会执行一次 循环体。
示例
int i = 0; do { printf("%d ", i); i; } while (i < 10);
语法
do { // code to be executed } while (condition);
2024/1/30
19
赋值运算符
包括赋值运算符（=）和复合赋 值运算符（+=、-=、*=、/=、 %=），用于为变量赋值或进行 运算后赋值。
12
类型转换与运算顺序
2024/1/30
类型转换
当不同类型的数据进行运算时，需要进行类型转换，包括自 动类型转换和强制类型转换。自动类型转换由编译器自动完 成，而强制类型转换需要使用类型转换运算符。
0。
free函数
用于释放已分配的内存空间 ，避免内存泄漏。
2024/1/30
36
指针在数组、字符串等数据结构中应用
指针与数组
数组名本质上是一个指向数组首元素的指针；通过指针可 以访问和修改数组元素。
指针与字符串
字符串在C语言中以字符数组的形式存储，指针可以方便 地操作字符串。

•
由根本构造构成的算法，属
于“构造化〞算法。
有关构造化算法的总结
• 一个构造化的算法是由一些根本构造顺 序组成的；根本构造之间不存在向前或 向后的跳转，流程的转移只存在于一个 根本构造的范围之内〔如循环中的流程 跳转〕；
• 一个非结构化算法可以用一个等价的结 构化算法代替，其功能不变。
• 如果一个算法不能分解为若干个节本结 构，则它必然不是一个结构化算法。
• 3.1.2 算法的评价标准 • 1. 正确性 • 对任何合法的输入，算法都会得出正确的结果。 • 2. 可读性 • 可读性指算法被理解的难易程度。 • 3. 强健性〔鲁棒性〕 • 强健性即对非法输入的抵抗能力。 • 4. 高效率与低存储量需求 • 通常，效率指的是算法执行时间；存储量指的是算
法执行过程中所需的最大存储空间，两者都与问题 的规模有关。二者往往是一对矛盾，常常可以用空 间换时间，也可以用时间换空间。
构造化的程序设计方法
• 根本思路: 把一个复杂问题的求解过程 分阶段进展,每个阶段处理的问题都控制 在人们容易理解和处理的范围内.
• 采用的方法: • 1 自顶而下 • 2 逐步细化 • 3 模块化设计 • 4 构造化编码
3.3 程序的基本结构
三种根本构造
• 1 顺序构造 • 2 选择构造 • 3 循环构造
一个著名的公式
• 数据构造+算法=程序 • 数据：计算机所能识别、存储和
处理的对象。数据的动态性。 • 数据构造：确定数据对象及其存
储方式，并定义在这些数据对象 上的运算集合。 • 算法：为解决一个问题而采取的
算法的特性
• 1 有穷性 • 操作步骤是有限的，不是无限的。 • 2 确定性 • 每个步骤是确定的，无歧义性。 • 3 有零个或多个输入 • 4 有一个或多个输出 • 5 有效性 • 每一步骤能有效执行，并得到确定结果。